一种磁张量探测系统载体的磁张量补偿方法

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1、第５９卷第１期地球物理学报Ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．１２０１６年１月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳＪａｎ．，２０１６张光，张英堂，尹刚等．２０１６．一种磁张量探测系统载体的磁张量补偿方法．地球物理学报，５９（１）：３１１－３１７，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｃｊｇ２０１６０１２６．ＺｈａｎｇＧ，ＺｈａｎｇＹＴ，ＹｉｎＧ，ｅｔａｌ．２０１６．Ｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．ＣｈｉｎｅｓｅＪ．Ｇｅｏｐｈｙｓ．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），５９（１）

2、：３１１－３１７，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｃｊｇ２０１６０１２６．一种磁张量探测系统载体的磁张量补偿方法张光１，２，张英堂１，尹刚１，任国全１，李志宁１，范红波１１军械工程学院７系，石家庄０５０００３２６５１８５部队，辽宁铁岭１１２６１１摘要针对磁张量系统载体产生的磁张量值对系统测量精度产生很大影响的问题，以及现有磁补偿模型存在非线性、分体式和参数多的问题，提出一种磁张量系统载体的一体化线性磁张量补偿方法．分析了载体硬磁材料产生固有磁张量值和软磁材料产生感应磁张量值的微观机理，并推导了相应的数学表达式，结合固有磁场影响和感应磁场影响建立了载体磁张量补偿模型．模型中含有２０个载

3、体磁张量补偿系数，对模型求解得到补偿系数，结合三分量磁场测量值即可达到对载体磁张量的补偿．实测实验表明，磁张量补偿方法计算得到的载体磁张量值与载体实际产生的磁张量值仅差３２ｎＴ／ｍ，可以有效完成对磁张量系统的载体磁张量补偿．关键词磁张量系统；磁张量补偿；固有磁场；感应磁场ｄｏｉ：１０．６０３８／ｃｊｇ２０１６０１２６中图分类号Ｐ６３１收稿日期２０１３－１０－２０，２０１５－０８－２０收修定稿Ｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ１，２，ＺＨＡＮＧＹｉｎｇ－Ｔ

4、ａｎｇ１，ＹＩＮＧａｎｇ１，ＲＥＮＧｕｏ－Ｑｕａｎ１，ＺＨＡＮＧＧｕａｎｇ１，ＦＡＮＨｏｎｇ－Ｂｏ１ＬＩＺｈｉ－Ｎｉｎｇ１Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ７ｔｈ，ＭｅｃｈａｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０００３，Ｃｈｉｎａ２Ｕｎｉｔ６５１８５ＰＬＡ，Ｔｉｅｌｉｎｇ１１２６１１，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔＴｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｔｈｅｃ

5、ａｒｒｉｅｒ，ａｎｄｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ，ｓｅｐａｒａｔｅｄｐａｔｔｅｒｎｓａｎｄｔｏｏｍａｎｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｉｎｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｔｈｉｓｗｏｒｋｐｒｏｐｏｓｅｓａｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｌｉｎｅａｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｃａｒｒｉｅｒ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｓｙｓｔｅｍｉｓｂｕｉｌｔ，ａｎｄｔｈｅｗｈｏｌｅｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｉｓｒｅｐｌａｃｅｄｂｙｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆ５ｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｍａｇｎｅ

6、ｔｉｚａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｈａｒｄｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｔｈａｔｃｏｍｐｒｉｓｅｓｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｎａｔｕｒａｌｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｆｒｏｍｃａｒｒｉｅｒｈａｒｄｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｄｏｅｓｎｏｔｖａｒｙｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｃａｒｒｉｅｒａｔｔｉｔｕｄｅａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｃｏｎｎａｔｕｒａｌｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｓｃｏｎｓｔｒｃｕｔｅｄ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｉｎｄｕｃｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ

7、ｆｒｏｍｃａｒｒｉｅｒｓｏｆｔｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎｄｕｃｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｓｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｏｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｓｅｖｅｒａｌｍａｇｎｅｔｉｃｄｉｐｏｌｅｓ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｄｕｃｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｓｄｅｒｉｖｅｄ．Ｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｍａｇｎｅｔｉｃｔｅｎｓｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｃｏｍｂｉｎ